科學家在千分之一的特例中發現一種瀕危鯊魚是溫血體質
以溫順、捕食浮游生物的行為而聞名的長吻鯖鯊被意外地發現是區域性恆溫動物,它們的體溫高於所棲息的水域,而這一特徵通常與快速游動的頂級掠食者有關。大約99.9% 的魚類和鯊魚物種都是”冷血動物”,這意味著它們的身體組織通常與它們游動的水溫相匹配–但研究人員剛剛發現,強大的姥鯊是千分之一的例外。
一個研究小組的驚人發現是,姥鯊與大白鯊、鯖鯊和金槍魚一樣,都是區域性內溫動物–其核心體溫高於它們棲息的水域。圖片來源:Greg Skomal / NOAA 漁業局
相反,這些鯊魚會像大白鯊、鯖鯊和金槍魚等海洋中最健壯的游泳健將一樣,保持身體核心區域的溫度高於水溫。
後者是所謂的”區域性內溫動物”,它們都游得很快,是食物鏈頂端的頂級掠食者。長期以來,科學家們一直認為,它們的保暖能力有助於這種運動型捕食生活方式,而進化也塑造了它們的生理結構,以滿足它們的需求。
然而,由都柏林聖三一學院的研究人員領導的一個國際研究小組現在證明,性情溫和、以浮游生物為食的姥鯊也是區域性內溫動物,儘管它們的生活方式與白鯊和金槍魚截然不同。
這一驚人的發現不僅對保護姥鯊有意義,還提出了大量生態和進化方面的問題。
三一學院自然科學系博士生海莉-多爾頓(Haley Dolton)是這項研究的主要作者,她的研究成果剛剛發表在國際期刊《瀕危物種研究》上。她說:
“姥鯊是一個很好的例子,說明我們對鯊魚物種總體上了解甚少。對於這種世界上第二大的魚類–如此巨大、富有魅力的動物,大多數人都能認出它–我們仍有很多東西需要了解,這恰恰凸顯了研究人員所面臨的挑戰,即如何收集有關物種的信息,以幫助制定有效的保護戰略。”
去年,長鼻鯊在愛爾蘭水域獲得了法律保護,上個世紀,該物種在整個東北大西洋的數量大幅下降。但它們在未來仍然面臨著許多挑戰。
海利-多爾頓(Haley Dolton)補充說:”人們認為,區域性內溫魚類需要消耗更多的能量,可能會對海洋變暖做出與其他魚類不同的反應。因此,我們還需要做更多的工作,來研究這些關於瀕危物種的新發現可能會如何改變之前關於它們的新陳代謝或在氣候危機期間可能發生的分佈變化的假設。希望此類研究能繼續推動有效保護愛爾蘭水域及更遠海域中這些不可思議的動物所需的動力”。
為了取得這一發現,研究小組(包括來自比勒陀利亞大學、海洋生物協會、貝爾法斯特女王大學、倫敦動物學會、南安普頓大學和曼氏姥鯊觀察組織的科學家)首先對被沖到愛爾蘭和英國的姥鯊屍體進行了解剖。
他們發現,姥鯊的巡航游泳肌肉位於身體深處,這在白鯊和金槍魚身上可以看到;而在大多數魚類身上,這種”紅色”肌肉位於動物外部。他們還發現姥鯊的心臟肌肉發達,可能有助於產生高血壓和高流量。大多數魚類的心臟相對”海綿狀”,而姥鯊的心臟則是典型的區域性內溫物種。
接下來,研究小組設計了一種新的低影響標籤方法,用於記錄愛爾蘭科克郡海岸自由游動的姥鯊的體溫。研究人員能夠靠近8 米(26 英尺)遠的姥鯊安全地部署標籤,標籤在皮下記錄肌肉溫度長達12 小時,然後標籤自動從動物身上脫落,由研究人員收集。
這些標籤顯示,姥鯊的肌肉溫度一直高於水溫,而且幾乎與它們在該地區體溫較高的掠食性近親的體溫完全相同。
三一學院自然科學系助理教授尼古拉斯-佩恩是這項研究的資深作者。他說:”這些結果為我們認識魚類的形式與功能提供了一個有趣的新視角,因為直到現在,我們還認為只有生活在海洋食物網高位的頂級掠食性物種才發展出區域性溫血,現在我們發現了一種以微小浮游生物為食的物種,但也具有這些相當不常見的區域性內溫特徵,因此我們可能不得不調整我們對這些動物的這種生理創新的優勢的假設。這有點像突然發現牛有翅膀一樣”。